Il mercato della batteria del treno è stimato per essere valutato a USD 296.37 Mn nel 2024 e si prevede di raggiungere USD 517.39 Mn entro il 2031, crescita a un tasso di crescita annuale composto (CAGR) dell'8,3% dal 2024 al 2031. Il mercato della batteria del treno sta assistendo a tendenze positive a causa di una crescente enfasi sullo sviluppo di soluzioni di trasporto efficienti dal punto di vista energetico.

Driver di mercato - Crescere l'elettrificazione delle reti ferroviarie e del governo Focus sui trasporti sostenibili

Lo spostamento globale verso modalità di trasporto più eco-compatibili ha spinto l'elettrificazione ferroviaria ad un tasso senza precedenti. I governi delle principali economie hanno dichiarato obiettivi ambiziosi e roadmap per elettrificare grandi sezioni della loro infrastruttura ferroviaria utilizzando batterie ferroviarie.

I treni alimentati da energia elettrica provocano emissioni dirette a zero e sono molto più efficienti rispetto alle locomotive diesel. Diversi paesi in Europa hanno elettrizzato a lungo le loro reti principali in larga misura. Tuttavia, anche queste nazioni stanno ora cercando di elettrificare le linee di ramo più piccole e le reti regionali, che aumenteranno ulteriormente la domanda di batterie ferroviarie.

Negli ultimi anni, molte economie in via di sviluppo in Asia e in America Latina hanno anche notevolmente incrementato gli investimenti per espandere i corridoi ferroviari elettrificati attraverso l'uso di batterie ferroviarie. Questo è evidente dal piano nazionale audace della Cina per raggiungere l'elettrificazione del 100% entro il 2050. Anche l'India ha presentato mega piani come i corridoi di trasporto dedicati e progetti ferroviari ad alta velocità, dove l'elettrificazione è un aspetto chiave del design.

Questo dovrebbe aumentare la crescita del mercato della batteria del treno in tutto il mondo, nei prossimi anni.

Driver per il mercato - Richiesta di soluzioni per l'efficienza energetica e la riduzione dei costi nelle operazioni ferroviarie

Gli operatori ferroviari di tutto il mondo sono sotto pressione costante per migliorare l'efficienza operativa e ottimizzare i costi di manutenzione. Inoltre, i requisiti di manutenzione dei motori diesel sono notevolmente più elevati rispetto ai sistemi di trazione elettrica. Batterie treno che possono fornire connettività 'ultimo miglio' oltre tracce elettrizzate o fornire alimentazione supplementare sono soluzioni ideali per migliorare l'efficienza energetica delle operazioni di linea.

Molte compagnie ferroviarie hanno iniziato sperimentazioni pilota della tecnologia della batteria del treno su locomotive, auto di manutenzione e carrozze passeggeri. La capacità di batterie al litio-ione treno per fornire alta densità di energia in un pacchetto leggero li rende molto adatti per la retrofitting in risorse ferroviarie esistenti.

Le batterie dei treni permettono anche una maggiore flessibilità dei movimenti dei treni che erano precedentemente limitati da vincoli geografici di sezioni elettrizzate. Poiché le soluzioni batteria-elettriche più innovative dimostrano la loro affidabilità e convenienza nelle applicazioni ferroviarie del mondo reale, la loro adozione accelererà notevolmente il mercato delle batterie ferroviarie nel prossimo futuro.

Market Challenge - Gamma operativa limitata di treni a batteria

Una delle sfide chiave che attualmente affronta il mercato della batteria del treno è la limitata gamma operativa di treni alimentati a batteria tra le spese. La tecnologia tradizionale della batteria agli ioni di litio fornisce treni con una gamma di soli 100-200 chilometri prima che le batterie debbano essere ricaricate. Ciò pone difficoltà logistiche in quanto richiede frequenti fermate di ricarica durante le operazioni, interrompendo i programmi.

Inoltre, il peso sostanziale delle grandi batterie necessarie per raggiungere anche questa gamma limitata taglia significativamente nella capacità di carico dei treni.

La tecnologia della batteria del treno dovrà essere notevolmente avanzata per raggiungere densità di energia più elevate e energie specifiche. Questo può aiutare a fornire treni alimentati a batteria con intervalli operativi paragonabili alle controparti diesel, che possono viaggiare oltre 1000 chilometri su un unico serbatoio di carburante. In tal modo, raggiungere una lunga gamma operativa con l'uso di batterie treno può limitare la crescita del mercato delle batterie del treno.

Opportunità di mercato - Investimenti aumentati nelle tecnologie ferroviarie ad alta velocità e autonome

I governi e gli investitori privati in tutto il mondo stanno sempre più impegnando grandi quantità di capitale nello sviluppo di progetti avanzati di infrastrutture ferroviarie ad alta velocità e autonomi. Tali moderni sistemi ferroviari forniscono un enorme potenziale per il mercato della batteria del treno.

I treni ad alta velocità a taglio in grado di viaggiare a oltre 300 km/h dipenderanno da batterie leggere ma potenti. Le reti di metropolitana autonome e le linee ferroviarie di trasporto presentano anche opportunità per i fornitori di batterie ferroviarie per elettrificare le flotte ferroviarie del futuro.

Con investimenti proiettati in progetti ferroviari superiori a 2 trilioni nel prossimo decennio, la domanda di batterie treno ottimizzate per le applicazioni ferroviarie è prevista una crescita enorme. Questo crescente ambiente di finanziamento migliora il business case per i produttori di batterie per intensificare R&D per sviluppare le batterie dei treni che soddisfano i severi requisiti di prestazioni delle tecnologie di trasporto di nuova generazione.

Focus sulle tecnologie avanzate: Batterie ferroviarie richiedono elevate prestazioni per fornire energia di backup durante le operazioni. Ad esempio, nel 2020, Hitachi ha annunciato una batteria agli ioni di litio utilizzando nuovi materiali che possono ricaricare velocemente entro 10 minuti, raddoppiando la densità energetica delle batterie convenzionali.

Partnership e collaborazioni strategiche: I giocatori hanno collaborato con OEM e operatori ferroviari per ottenere approfondimenti dei clienti e soluzioni personalizzate co-sviluppare. Nel 2017, GS Yuasa ha collaborato con Siemens per sviluppare un sistema di stoccaggio dell'energia per il primo treno multiunità a batteria della Germania.

Ampliamento globale attraverso acquisizioni: Grandi produttori si sono espansi a livello globale attraverso acquisizioni strategiche. Nel 2018, Hitachi acquisisce Ansaldo STS, fornendo l'accesso a oltre 60 paesi e ampliando la sua rotaia globale.

Focus sulla sostenibilità e sulla riciclabilità: Le aziende hanno sottolineato la sostenibilità per allinearsi alle aspettative dell'industria e dei passeggeri. Ad esempio, Hitachi ha investito in impianti di riciclaggio a ciclo chiuso che recuperano oltre il 95% di materiali da batterie spesse.

Insights, per tipo: Batteria al litio-ione - Rise of Lithium-Ion Technology

In termini di tipo, batteria del treno agli ioni di litio contribuisce La quota del 47,9% del mercato della batteria del treno nel 2024, che possiede i suoi vantaggi intrinseci su altri chemistries. Le batterie dei treni agli ioni di litio offrono una maggiore densità di energia rispetto alle batterie al piombo-acido e al nichel-cadmio, che consente tempi di funzionamento più lunghi su una singola carica.

Le batterie del treno agli ioni di litio espongono anche una scarica di auto molto bassa, mantenendo la loro carica per mesi quando non sono in uso. Questo li rende adatti per applicazioni standby per alimentare i sistemi di emergenza sui treni anche durante lo stoccaggio a lungo termine.

Da un punto di vista di manutenzione, batterie al litio treno richiedono poca manutenzione o cima dell'acqua come batterie al piombo-acido. Hanno anche una durata di vita di ciclo più lunga da 3.000 a 5.000 che abbassa il costo di proprietà a lungo termine. Poiché la batteria al litio e la tecnologia del pacchetto continuano ad avanzare ogni anno, i costi stanno diminuendo costantemente mentre le prestazioni di energia e di potenza aumentano. Questo miglioramento della proposizione del valore sta guidando l'adozione globale di questa chimica attraverso il mercato delle batterie del treno.

Insights, per tecnologia: Valve Regolamento Migliora Lead-Acid Deployment

In termini di tecnologia, le batterie di acido al piombo regolato a valvole (VRLA) contribuiscono al 40,7% del mercato delle batterie del treno nel 2024, a causa dei vantaggi chiave rispetto ai disegni convenzionali di piombo-acido. Le batterie VRLA, note anche come batterie sigillate o prive di manutenzione, offrono una maggiore sicurezza grazie alla loro costruzione sigillata senza esposizione ai liquidi. Questo li rende ideali per l'installazione sotto ponte in treni passeggeri dove lo spazio è stretto.

A differenza delle batterie al piombo convenzionali, i progetti VRLA non hanno alcun rischio di perdite di gas acido o idrogeno che possono causare corrosione o esplosioni negli spazi chiusi. Sono anche più tolleranti alle vibrazioni sperimentate sui treni in movimento. Le batterie VRLA si auto-regolano anche la pressione attraverso valvole di sfiato statiche, impedendo la necessità di piani d'acqua normalmente richiesti con batterie al piombo inondate.

Le innovazioni nella stuoia di vetro assorbente (AGM) e nelle tecnologie di gel elettrolito utilizzate nelle batterie VRLA hanno migliorato le capacità di vita del ciclo per competere con i disegni tradizionali. Come tecnologia di costo maturo e inferiore, le batterie VRLA continuano a vedere l'uso diffuso in cui alta sicurezza e bassa manutenzione sono priorità per gli operatori ferroviari.

Insights, per applicazione: massimizzare il carico di paga attraverso il fuoco del passeggero

In termini di applicazione, i treni passeggeri contribuiscono alla maggior parte del mercato della batteria del treno guidato dalla loro potenza unica e dalle esigenze di runtime. I carrelli passeggeri richiedono banche di batterie più grandi per avviare senza intoppi treni carichi pesanti e generare elettricità a bordo per HVAC robusto, illuminazione, infotainment e altri comfort di lusso previsti dai viaggiatori. Massimizzare lo spazio interno disponibile per i posti a sedere significa anche efficienti modelli di batterie compatte sono critici.

L'affidabilità è fondamentale poiché le interruzioni influiscono negativamente sulla soddisfazione del cliente. Per garantire che i treni rimangano in programma, le capacità di riserva elevate e le ricarica rapide sono standard. Il gran numero di viaggi giornalieri e la lunga durata operativa significa anche ridotti requisiti di manutenzione e costi totali di proprietà nel corso di decenni di vita utile sono priorità elevate.

Mentre il traffico passeggeri continua a crescere a livello globale con il miglioramento delle economie, nuovi modelli ferroviari stanno emergendo con servizi ancora più avanzati. Questo stimola la domanda di soluzioni di batteria ad alta densità di potenza per ricaricare più velocemente senza compromettere la capacità del passeggero. Ha portato i produttori ad adottare ossido di titanio al litio di nuova generazione e chemistries ferro fosfato di litio su misura per questo segmento in crescita nel mercato della batteria del treno.

• Nord America conduce il mercato della batteria del treno con una quota del 40% a partire dal 2023. Questo è guidato dall'aumento dell'adozione di sistemi ferroviari elettrici e ibridi nella regione.
• Per applicazione, le metropolitane detengono una quota di mercato significativa (41%), a causa di una rapida urbanizzazione e reti ferroviarie allargate, in particolare nei paesi del Pacifico asiatico come la Cina e il Giappone.
• Battery Electric Railcar for Freight Train: Nell'aprile 2024 Intramotev lanciò una rotaia elettrica a batteria per treni merci, la prima del suo genere negli Stati Uniti. Questa innovazione segnala uno spostamento verso il trasporto merci sostenibile.
• AI-Based Battery Management: Nell'agosto 2024, Electra Vehicles ha introdotto EVE-Ai, un software che migliora le prestazioni della batteria EV attraverso l'IA, migliorando la precisione nei calcoli dell'intervallo e fornendo avvisi di manutenzione predittivi.

I principali giocatori che operano nel mercato della batteria del treno includono AEG Power Solutions, Amara Raja Group, East Penn Manufacturing Company, ENERSYS, EXIDE INDUSTRIES LTD., First National Battery, Furukawa Electric Co., Ltd., GS Yuasa International Ltd., Hitachi Rail Limited, HOPPECKE Carl Zoellner & Sohn GmbH, Fengri Power & Electric Co., Limited, Power & Industrial Battery Systems GmbH, Saft2022, SEC Battery e Shuangdeng Group Co, Ltd.